典型设备电气控制电路分析

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第三章
3．电路特点
1）采用三台电动机拖动，尤其是车床溜板箱 的快速移动由一台电动机拖动。 2）主轴电动机不但有正、反向运转，还有单 向低速点动的调整控制，正、反向停车时 均具有反接制动控制。 3）设有检测主轴电动机工作电流的环节。 4）具有完善的保护与联锁。
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第三章
第二节 Z3040型摇臂钻床电气控制电路分析
一、电气控制分析的依据
依据：设备本身的基本结构、运行情况、加工工 艺要求以及对电力拖动自动控制要求；熟悉了解 控制对象，掌握其控制要求等。 依据来源：主要有设备说明书、电气原理图、电 气接线图、电气元件一览表等。
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第三章
二、电气控制分析的内容
1、设备说明书
组成：由机械、液压、电气部分构成。 重点掌握以下内容： (1)设备的构造 主要技术指标，机械、液压、气动部分的传 动方式与工作原理。 (2)电气传动方式 电机及执行电器的数目，规格型号、安装位 置、用途与控制要求。
23 KM1、KM2常闭辅助触头串接在对方线圈电路中起互锁作用。
KA线圈 通电 M1全电压 直接启动 KM1和 KM1(15-13) KM3自锁 闭合 KM1(23-25) 断开，互锁
第三章
3）主电动机的反接制动控制
特点：正、反转停车时均 有反接制动，制动时电动 机串入限流电阻。
停 止 正 转 反 转 停 止
分析内容：后续讲述
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第三章
3、电气设备的总装接线图 了解系统的组成分布情况，各部分的连接方 式，主要电气部件的布置、安装要求，导线和导 线管的规格型号等。
4、电器元件布置图与接线图 迅速方便地找到各电器元件的测试点，进行 检测、调试和维修。
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第三章
三、电气原理图的阅读分析方法
1、阅读分析基本原则
第三章
运动情况：分为主运动、进给运动、辅助运动。 主运动：工件的旋转运动，由主轴通过卡盘带动工件旋转； 要求主轴能在较大范围内变速。一般采用机械变速方法。要求 主轴能实现正反转。 进给运动：溜板带动刀具作横向或纵向的直线运动，其运动 有手动和机动两种。主运动和进给运动都由一台电机带动，并 通过变速箱实现不同的运动速度。 辅助运动：指溜板的快速运动称为辅助运动。辅助运动由单 独一台电机带动。 视频
第三章
（三）C650车床的电气控制电路分析
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第三章
1．主电路分析
(1)M1电动机主电路分析 QS:接入三相总电源。 FU1：实现电机M1短路保护。 KM1/KM2：实现M1正/反转接 触器。 FR1：实现M1过载保护。 KM3:限流电阻的接入/切除。 R：限流电阻。用于限制反接 制动时的电流冲击，防止点动时 连续起动电流造成电动机过载。 KS：速度继电器，串电阻R反 接制动。
第查线分析法：即以某一电动机或电器元件线圈 为对象，从电源开始，由上而下，自左至右，逐 一分析其接通断开关系，并区分出主令信号、联 锁条件、保护环节等，从而分析出各种控制条件 与输出结果之间的因果关系。
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第三章
四、分析举例
以C650普通卧式车床为例
（一）卧式车床的主要结构和运动情况
第三章
一、机床结构与运动形式
摇臂钻床结构：
内立柱固定在底座的一端， 外立柱套在内立柱上，工作时用 液压夹紧机构与内立柱夹紧，松 开后，可绕内立柱回转360°。 套筒 摇臂的一端为套筒，套在外 立柱上，经液压夹紧机构夹紧外 立柱上。夹紧机构松开后，升降 丝杠的正、反向旋转可使摇臂在 外立柱上作上下移动。 手拉动摇臂可是摇臂和外立 柱一起绕内立柱旋转。 摇动手轮可实现主轴箱的水 平运动。
第三章
2．控制电路分析 1）主电动机的点动调整控制 2）主电动机的正反转控制 3）主电动机的反接制动控制 4）刀架的快速移动和冷却泵控制
5) 辅助电路
6）完善的联锁与保护
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第三章 ,怎 问题:点动停止时 1）主电动机的点动调整控制样实现反接制动？
反转 正转
停 止
特点：①点动停止时要反 接制动并串入限流电阻。 ②反接制动由速度继电 器实现自动接通和断开。
冷却泵 快速电动机
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第三章
2）主电动机的正反转控制
按下SB3 KM3线圈 通电 KM3主触 头闭合 KM3常开触 头闭合 KM1主触 点闭合 R短接
KA(13-9) KM1线 M1连续 闭合 圈通电 运转 KA(7-15) 闭合 速度检 KA(15-17) 测切除 断开 KA(21-23) 为反接制 闭合 动作准备 主电动机反转由按钮SB4控制，控制过程与正转控制类同。
正 转 反 转 停 止
限流电阻
点 动 反转 正转 检测 检测
起 动
手压 行程 开关
互锁
主电机
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冷却泵 快速电动机
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第三章
1）主电动机的点动调整控制
KM1主触头闭合，串入R， ① 按下SB2 → KM1线圈通电 → 电动机低速正向起动 ② 当转速达到继电器KS的动作值时，KS正转触头KS-1闭 合，为点动停止反接制动作准备。 KS-1仍 闭合 ③ 松开SB2→ KM1线圈 → KM1(33- → KM2线圈→串入R反 断电 接制动 25)闭合 通电 转速达到KS ④ 释放转速
内外立柱 升降丝杠 主轴箱 摇臂
手轮
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第三章
摇臂钻床的运动形式
主运动：
主轴旋转（产生的切削）运动 进给运动：
摇臂旋 转运动 摇臂上下 垂直运动 主轴 旋转 运动
摇臂径 向运动
主轴的纵向进给
辅助运动： （摇臂的升降）
摇臂在外立柱上的垂直运动 摇臂与外立柱一起绕内立柱的
主轴 进给 运动
钻床作用：用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及
修刮端面等多种形式的加工。
钻床分类：立式钻床、台式钻床、多轴钻床、
摇臂钻床及专用钻床等。
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第三章
一、机床结构与运动形式
摇臂钻床结构：一般由底座、内外立柱、摇臂、主 轴箱和工作台等部件组成。
内外立柱 主轴箱 主轴箱沿摇臂纵向运动 摇臂 主轴 主轴旋转运动 主轴纵向进给 工作台 底座 摇臂回转运动 摇臂垂直运动33
1-进给箱 2-挂轮箱 3-主轴变速箱 4-滑板与刀架 5-溜板箱 6-尾座 7-丝杆 8-光杆 9-床身
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第三章
（二）C650车床对电气控制的要求
从车削加工工艺要求出发，对各电动机的控制要求是： 1．主轴电动机M1 空载全压直接起动，能实现正、反转连续运转。 能实现串入电阻的单向（正转）低速点动。 停车时采用串入电阻的反接制动。 加工过程中显示电动机工作电流。 2．冷却泵电动机M2 车削加工时提供冷却液，采用直接起动，单向旋转， 连续工作。 3．快速移动电动机M3 单向点动、短时运转。 4．电路应有必要的保护和联锁，安全可靠的照明电路。 15
触头 → KS-1 断开
线圈 → KM2 通电
→
反接制 动结束
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第三章
2）主电动机的正反转控制
特点：全电压直接起动。 KM1、KM3闭合。 问题： 能从正转直 接切换到反转吗？
正 转 反 转 停 止
反转 正转
停 止
限流电阻
点 动 反转 正转 检测 检测
起 动
手压 行程 开关
主电机
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旋转运动
主轴箱沿摇臂长度方向的运动
视频
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第三章
二、控制要求
(一)、电力拖动特点 采用多电机拖动，分别是主轴 电动机、摇臂升降电动机、液压 摇臂旋 泵电动机、冷却泵电动机。 转运动 主轴电动机M1:主轴旋转和进给； 摇臂上下 垂直运动 摇臂升降电动机M2：摇臂升降； 液压泵电动机M3：实现立柱、摇 臂、主轴箱的夹紧和放松。 冷却泵电动机M4：冷却刀具（工 件）
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第三章
(3)了解设备的使用方法 操作手柄、开关、按钮、指示信号装置以及在控 制电路中的作用。 (4)清楚了解与机械、液压部分直接关联的电器 如行程开关、电磁阀、传感器等的位置，工作状 态以及与机械、液压部分的关系、在控制中的作用。
2、电气控制原理图
组成：由主电路、控制电路、辅助电路、保护与联 锁环节以及特殊控制电路等部分组成。
第三章
第三章 典型设备电气控制电路分析
第一节 电气控制电路分析基础
第二节 Z3040型摇臂钻床电气控制电路分析 第三节 T68型卧式镗床电气控制电路分析
第四节 XA6132型卧式铣床电气控制电路分析 第五节 交流桥式起重机电气控制电路分析 第六节 交流双速信号控制电梯的电路分析
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第三章
第一节 电气控制电路分析基础
阅读分析基本原则：先机后电、先主后辅、化整为 零、统观全局、总结特点。 (1)、先机后电 先了解设备的基本结构、运行情况、工艺要求，操 作方法，对设备有总体了解。 (2)、先主后辅 先阅读主电路，看设备有几台电动机拖动，各台 电动机的作用。弄清各台电动机的启动、转向、调 速、制动等的控制要求及其保护环节。 再化整为零分析控制电路。
简介： C650卧式车床属中型车床，加工工 件回转半径最大可达1020mm，长度可达3000mm。
用途：车外圆、内圆、端面、螺纹、钻孔、 攻螺纹等加工。
结构：主要有床身、主轴变速箱、进给箱、 溜板箱、刀架、尾架、丝杆和光杆等部分组成 。
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第三章
主轴变速箱
挂轮 箱 进给 箱
溜板与 刀架 溜板箱 尾架
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第三章
(3)、化整为零 先分析控制电路，同时将控制电路功能分为若干 个局部控制电路，进行分析。 再分析辅助电路，辅助电路包括信号电路、检测 电路与照明电路等。 (4)、统观全局 经过化整为零后逐步分析每一个局部电路的工作 原理后，还必须统观全局。弄清各局部电路之间的 控制关系、联锁关系、机电液的配合情况，各种保 护环节的设置等。 (5)、总结特点 总结整机电气控制电路的特点。 8 以后设计作为借鉴。